錨索肋板墻在山區(qū)公路高邊坡塌方治理中的應(yīng)用

羅勁松 何蛟

摘要：文章結(jié)合某山區(qū)公路高邊坡塌方治理工程實(shí)例，對(duì)錨索肋板墻在山區(qū)公路高邊坡塌方治理中的應(yīng)用進(jìn)行探討，介紹了錨索肋板墻的治理原理、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、尺寸擬定、錨固驗(yàn)算、應(yīng)用方法、治理效果及施工要點(diǎn)，為錨索肋板墻在山區(qū)公路高邊坡塌方治理中的應(yīng)用與推廣提供相關(guān)參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：錨索肋板墻;山區(qū)公路;高邊坡塌方治理

0 引言

山區(qū)公路在我國(guó)交通路網(wǎng)中分布廣泛，發(fā)揮著重要的作用，為我國(guó)的交通事業(yè)，特別是山區(qū)的交通發(fā)展作出了極大貢獻(xiàn)。山區(qū)公路由于山高林密、地勢(shì)險(xiǎn)峻、雨水充沛、不良地質(zhì)等原因，時(shí)常會(huì)產(chǎn)生高邊坡塌方，給公路施工與運(yùn)營(yíng)帶來(lái)巨大的安全隱患及經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)山區(qū)公路高邊坡塌方進(jìn)行治理，有利于消除此類安全隱患。山區(qū)公路高邊坡塌方的治理方案多種多樣，本文將著重闡述錨索肋板墻在山區(qū)公路高邊坡塌方治理中的一些具體應(yīng)用，為山區(qū)公路高邊坡塌方治理提供參考經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

廣西某山區(qū)四級(jí)公路，由于地形陡峻無(wú)法展線，同面坡內(nèi)多次采用回頭彎，且高差較大，施工中發(fā)現(xiàn)某路段的下邊坡發(fā)生塌方，即為下行線的上邊坡發(fā)生塌方，上下行線路面的高差約為16m。該部分塌方邊坡，

其地質(zhì)情況主要為堆積侵蝕地貌，殘破積黏土層較厚，約為3.5～4.5m;下伏基巖為泥質(zhì)粉砂巖、砂巖，邊坡基巖風(fēng)化嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育較為破碎。

2 錨索肋板墻的治理原理與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

高邊坡塌方的治理方案多種多樣，主要根據(jù)實(shí)地具體情況制定出最適宜的治理方案。針對(duì)該邊坡的具體塌方情況，擬定三種治理方案進(jìn)行方案比選，其中第一種是錨索肋板墻方案，第二種是護(hù)面墻方案，第三種是路塹墻方案。三種治理方案的大體設(shè)置如下頁(yè)圖1所示。

錨索肋板墻方案在施工工藝上稍為復(fù)雜，工程造價(jià)較高，但塌方治理效果最佳;護(hù)面墻方案施工難度一般，造價(jià)最低，但其構(gòu)造形式較差，治理效果較差;路塹墻方案施工工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)居中，但擋墻上填土段難以采用大型機(jī)械碾壓，采用小型夯實(shí)機(jī)或人工夯實(shí)又費(fèi)時(shí)費(fèi)工，在具體施工和工期上處于劣勢(shì)?？紤]到錨索肋板墻方案的塌方治理效果最佳，能較好地消除塌方隱患，及防止上邊坡的落石危害，綜合考慮后確定采用錨索肋板墻方案。

錨索肋板墻的治理原理是：通過(guò)預(yù)應(yīng)力錨索施加張拉力，連同肋板墻一道對(duì)邊坡巖土體施加壓力，以達(dá)到限制邊坡巖土體變形的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。預(yù)應(yīng)力錨索桿件主要承受拉應(yīng)力，依賴鉆孔及注漿體凝結(jié)而將鋼絞線錨固于邊坡巖土體的穩(wěn)定基巖中。當(dāng)預(yù)應(yīng)力錨索桿件被張拉并錨定時(shí)，會(huì)使肋板墻產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的預(yù)壓力，限制了邊坡巖土體的變形趨勢(shì)從而達(dá)到穩(wěn)定的目的。錨索肋板墻的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于其有預(yù)應(yīng)力的施加，對(duì)于較為破碎的巖土體塌方有較強(qiáng)的穩(wěn)定作用，且長(zhǎng)期保持有預(yù)應(yīng)力，對(duì)正在發(fā)展的塌方體或者未完全脫落的塌方體，有著較強(qiáng)的限制變形作用。

3 錨索肋板墻的尺寸擬定與錨固驗(yàn)算

本路段錨索肋板墻的具體方案如下：邊坡腳設(shè)置一道高2.2m的漿砌片石基礎(chǔ)，按1∶0.75坡率往上修筑兩幅錨索肋板墻，兩幅錨索肋板墻之間設(shè)置一個(gè)2m寬的平臺(tái)。肋板墻厚度為0.4m，每隔3m設(shè)一道肋，肋寬0.6m，高0.3m。錨索由6根15.2mm鋼絞線結(jié)束而成，錨具采用OVM15-6型，鋼絞線采用1860級(jí)15.2mm高強(qiáng)度、低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線。錨索設(shè)計(jì)荷載為400kN，鎖定荷載為300kN。錨索鉆孔130mm，錨索總長(zhǎng)18m，其中錨固段長(zhǎng)度為9m，自由段長(zhǎng)度為7m，沉渣段長(zhǎng)度為1m。注漿漿體采用水泥砂漿，水灰比為0.4～0.45，砂漿強(qiáng)度≥30MPa，注漿壓力采用0.6～0.8MPa。預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)圖見圖2。

錨索肋板墻方案中最主要的驗(yàn)算為預(yù)應(yīng)力錨索的錨固驗(yàn)算。本路段預(yù)應(yīng)力錨索的錨固驗(yàn)算采用安全系數(shù)計(jì)算法，輔助計(jì)算軟件采用理正巖土。主要的驗(yàn)算步驟為：（1）控制參數(shù)輸入;（2）坡面信息輸入;（3）土層信息輸入;（4）筋帶信息輸入;（5）計(jì)算條件設(shè)定;（6）計(jì)算結(jié)果輸出。本塌方路段預(yù)應(yīng)力錨索的錨固驗(yàn)算，其滑裂面形狀采用圓弧滑動(dòng)法;圓弧穩(wěn)定分析方法采用Bishop法;軟件自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑裂面，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出總的下滑力<總的抗滑力，計(jì)算結(jié)果顯示錨固驗(yàn)算通過(guò)。

4 錨索肋板墻的應(yīng)用方法與治理效果

在錨索肋板墻治理山區(qū)公路高邊坡塌方過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)高邊坡塌方路段的實(shí)際情況來(lái)采取不同的應(yīng)用方法。高邊坡塌方的高差、邊坡坡率、巖土體破碎程度、下伏基巖層深度等情況，都將影響著錨索肋板墻的具體設(shè)置與治理效果。

當(dāng)邊坡塌方的高差過(guò)大時(shí)，則不宜從坡腳至坡頂都采用錨索肋板墻。為避免坡腳處的錨索肋板墻板厚過(guò)大，錨索桿過(guò)長(zhǎng)，3級(jí)及以上的錨索肋板墻不建議采用?？稍谒竭吰缕履_處先設(shè)置1～2級(jí)的重力式護(hù)坡?lián)跬翂Γ瑝窨蛇m當(dāng)增加，之后再在重力式護(hù)坡?lián)跬翂斠陨系乃狡旅娌捎缅^索肋板墻進(jìn)行治理。如此，重力式護(hù)坡?lián)跬翂εc錨索肋板墻相組合的應(yīng)用方法，不僅在結(jié)構(gòu)受力上更為有利，同時(shí)也大大減少了錨索鉆孔、注漿、張拉等作業(yè)量。

錨索肋板墻的傾角一般保持在45°～75°之間。當(dāng)高邊坡的邊坡坡率較緩時(shí)，其傾角可向45°靠攏;當(dāng)高邊坡的邊坡坡率較陡時(shí)，其傾角可向75°靠攏。肋板墻的傾角將直接影響著錨索的角度、數(shù)量、深度，以及力學(xué)模型計(jì)算與最終的治理效果，因此肋板墻的傾角一般在55°～65°之間最為合理，對(duì)錨索肋板墻的受力最為有利。在具體應(yīng)用過(guò)程中，當(dāng)高邊坡坡率較緩時(shí)可將錨索長(zhǎng)度設(shè)置短些，肋板間距設(shè)置大些，錨索布置較疏;當(dāng)高邊坡坡率較陡時(shí)可將錨索長(zhǎng)度設(shè)置長(zhǎng)些，以增加其錨固深度，肋板間距設(shè)置小些，錨索布置較密，以增加錨索數(shù)量，如此將取得較好的治理效果。

錨索肋板墻在應(yīng)用中應(yīng)重視高邊坡塌方體的破碎程度，并根據(jù)其破碎程度來(lái)調(diào)整錨索肋板墻的具體設(shè)置。當(dāng)塌方巖土體較為破碎時(shí)，可清理虛方后在巖土體與肋板墻之間回灌片石混凝土，并適當(dāng)加厚肋板墻，適當(dāng)加深錨索孔深;當(dāng)塌方巖土體較為完整時(shí)，可適當(dāng)增加肋板間距，減少錨索數(shù)量。另外，塌方邊坡路段的下伏基巖類型及深度亦需探明，這將對(duì)錨索肋板墻的整體方案設(shè)置、確定錨索數(shù)量、孔深錨固驗(yàn)算等產(chǎn)生直接影響。同時(shí)，實(shí)事求是地依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況來(lái)確定錨索肋板墻方案，也是對(duì)治理效果的有力保障。

5 錨索肋板墻的工藝流程與施工要點(diǎn)

對(duì)于錨索肋板墻的施工，其工藝流程與技術(shù)要求等可詳細(xì)參照《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF10-2006）、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）等技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。在具體施工中還需要注意如下幾點(diǎn)：（1）錨索肋板墻墻背與地面線間以C20片石混凝土填補(bǔ);（2）兩肋板間設(shè)2cm寬伸縮縫一道，內(nèi)用瀝青麻絮填塞;（3）肋板墻及錨柱均用C30混凝土現(xiàn)澆，由下而上逐級(jí)施工;（4）肋板墻需嵌入平臺(tái)以下0.5m;（5）重視泄水孔布置，并設(shè)置反濾層;（6）肋板施工時(shí)應(yīng)注意預(yù)留錨索孔;（7）待注漿體及錨固體達(dá)到強(qiáng)度后方可進(jìn)行錨索張拉、鎖定，錨索鎖定后，用C30混凝土封閉錨頭;（8）錨固段架線環(huán)與箍線環(huán)每隔1m間隔設(shè)置，自由段每隔3m設(shè)置一道箍線環(huán)以保證錨索順直。

6 結(jié)語(yǔ)

錨索肋板墻作為一種施工工藝成熟、邊坡治理效果良好的治理形式，應(yīng)當(dāng)在山區(qū)公路高邊坡治理中得到更為廣泛的應(yīng)用。在適宜的條件下選擇錨索肋板墻，可以有效抑制高邊坡的塌方與滑動(dòng)，消除高邊坡安全隱患，達(dá)到良好的治理效果。本文通過(guò)一處山區(qū)公路高邊坡塌方治理案例，總結(jié)了錨索肋板墻在山區(qū)公路高邊坡塌方治理中的一些應(yīng)用，希望能為山區(qū)公路高邊坡塌方治理提供參考經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTGD30-2015，公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]JTGF10-2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3]GB50330-2013，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].